JP6414447B2 - Intake pipe structure - Google Patents
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Description
本発明は、消音機能の付いた吸気管構造に関する。 The present invention relates to an intake pipe structure having a silencing function.
自動車(車両)に搭載されるレシプロエンジンでは、吸気音を低減するために、車両の吸気開口部とスロットルチャンバとをむすぶ吸気管に、レゾネータを設けた吸気管構造を採用して、レゾネータによる共鳴効果を用いて、吸気系の各種周波数成分の音を消音させることが行われている。
レゾネータの多くは、特許文献1,2に開示されているように空気をエンジンへ導く吸気通路を形成する吸気管部の外面に設けられる。そして、吸気通路と連通させている。
In a reciprocating engine installed in an automobile (vehicle), in order to reduce the intake noise, an intake pipe structure with a resonator is adopted in the intake pipe that connects the intake opening of the vehicle and the throttle chamber. The effect is used to mute the sound of various frequency components in the intake system.
Most of the resonators are provided on the outer surface of an intake pipe portion that forms an intake passage that guides air to the engine as disclosed in Patent Documents 1 and 2. And it is connected with the intake passage.
ところで、レゾネータで、吸気系の特定の周波数成分の音を吸収するには、特定の周波数成分の音を共鳴させる共鳴周波数を設定しておき、共鳴効果で減衰する。つまり、音を空間内で反響させながら拡散させて減衰する。このため、レゾネータは、より大きな減衰量を得る為に、かなりの容量が求められる。
一方、レゾネータが配置される自動車のエンジンルームは、エンジンや補機類を収める又は外観デザインの都合上、スペース的な制約が多い。この制約は厳しくなる傾向にある。
By the way, in order to absorb the sound of the specific frequency component of the intake system by the resonator, a resonance frequency for resonating the sound of the specific frequency component is set and attenuated by the resonance effect. That is, sound is diffused and attenuated while reverberating in space. For this reason, the resonator is required to have a considerable capacity in order to obtain a larger attenuation.
On the other hand, the engine room of an automobile in which a resonator is arranged has many space restrictions for accommodating the engine and auxiliary equipment or for the convenience of external design. This restriction tends to be stricter.
このため、単に吸気管部の外面にレゾネータを設ける構造では(特許文献1,2)、吸気管部自体が大型又は大柄になるので、エンジンルーム内にレゾネータを配置することは難しくなる。
そこで、特許文献3に開示されているように吸気管部内、すなわち吸気通路内に、レゾネータ全体を収めて、コンパクトにする構造が提案されている。
For this reason, in the structure in which the resonator is simply provided on the outer surface of the intake pipe portion (Patent Documents 1 and 2), the intake pipe portion itself is large or large, and it is difficult to dispose the resonator in the engine room.
Therefore, as disclosed in Patent Document 3, a structure in which the entire resonator is accommodated in the intake pipe portion, that is, in the intake passage, to be compact has been proposed.
しかし、吸気管部内にレゾネータ全体を収める構造は、吸気通路の通気抵抗が増加しやすく、かなりの圧力損失を伴う。このため、エンジン性能を低下させる問題がある。
そこで、本発明の目的は、吸気管通路内における圧力損失を増大させることなく、レゾネータの共鳴空間を有するコンパクトな吸気管構造を提供する。
However, the structure in which the entire resonator is accommodated in the intake pipe portion is likely to increase the airflow resistance of the intake passage, and involves considerable pressure loss. For this reason, there exists a problem which reduces engine performance.
Therefore, an object of the present invention is to provide a compact intake pipe structure having a resonance space of a resonator without increasing pressure loss in the intake pipe passage.
本発明の態様は、空気をエンジンへ導く吸気通路を形成する吸気管部と、所定の周波数成分の音を吸収するレゾネータとを有した吸気管構造であって、レゾネータは、吸気管部を吸気通路の内面側へ張り出して、流通方向の上流側端部から下流側端部へ円弧を描く流線形の壁面部を形成し、流線形の壁面部には所定の周波数成分の音を吸収する所定の空間を確保するカバー部が取付けられ、流線形の壁面部のうち、最も吸気通路内へ張り出た位置の壁面には、吸気通路と所定の空間とを連通する連通部を有し、連通部は、流線形の壁面に設けられた前記吸気通路の流通方向と交差する方向に延びるスリットを有し、流線形の壁面部は、スリットより吸気通路の上流側の壁面に、吸気通路の流通方向と交差する方向に対し、スリット長さ以上に渡り配置され、スリットへ向かう空気を当該壁面から剥離する気流剥離部を有するものとした。 An aspect of the present invention is an intake pipe structure having an intake pipe portion that forms an intake passage that guides air to an engine, and a resonator that absorbs sound of a predetermined frequency component, and the resonator takes the intake pipe portion into the intake pipe A streamlined wall surface portion that protrudes toward the inner surface side of the passage and draws an arc from the upstream end portion to the downstream end portion in the flow direction is formed, and the streamline wall surface portion absorbs sound of a predetermined frequency component. attached cover part to secure the space, of the wall portion of the streamlined, on the wall surface position exiting tension to the most intake passage, have a communication portion for communicating an intake passage and a predetermined space, communicating The section has a slit provided in a streamlined wall surface that extends in a direction intersecting with the flow direction of the intake passage, and the streamlined wall surface portion is connected to the wall surface on the upstream side of the intake passage from the slit. More than the slit length with respect to the direction intersecting the direction Ri is disposed, the air toward the slit was assumed to have an air flow peeling unit for peeling from the walls.
本発明によれば、
1.レゾネータの一部が吸気通路内に張り出されることにより、吸気管構造の全体のコンパクト化が図れる。
2.吸気通路内に張り出た壁面部が流線形に形成されることにより、吸気通路の通気抵抗が改善され、圧力損失が抑えられる。
According to the present invention,
1. By partially projecting the resonator into the intake passage, the entire intake pipe structure can be made compact.
2. By forming the wall surface portion projecting into the intake passage in a streamlined manner, the ventilation resistance of the intake passage is improved and the pressure loss is suppressed.
3.最も吸気通路の内面から張り出た流線形の壁面に、吸気通路の流通方向と交差する方向に延びるスリットを設けることにより、スリットから同スリットと対向するレゾネータ内部の壁面までの距離を稼ぎ、吸気通路の音をレゾネータ内部へ十分に拡散させる空間を確保し、十分なる共鳴効果を発揮させる。
4.流線形の壁面部の、スリットより吸気通路上流側の壁面に気流剥離部を設けたことにより、スリットへ向かう空気流は、スリットに至らず、スリットの開口縁に気流が当たることによる異音の発生が防げる。特に気流剥離部は、スリット以上の長さを有して配置したので、異音発生防止には有効で、高い静音性をもたらす。
それ故、吸気管通路内における圧力損失を増大させることなく、レゾネータの共鳴空間を有するコンパクトな吸気管構造が提供できる。
3. By providing a slit extending in the direction intersecting the flow direction of the intake passage on the streamlined wall surface that protrudes most from the inner surface of the intake passage, the distance from the slit to the inner wall surface of the resonator facing the slit is increased. A space for sufficiently diffusing the sound of the passage into the resonator is secured, and a sufficient resonance effect is exhibited.
4). By providing an air flow separation part on the wall surface of the streamline wall upstream of the intake passage from the slit, the air flow toward the slit does not reach the slit, and abnormal noise due to the air flow hitting the opening edge of the slit Occurrence can be prevented. In particular, since the air flow separation portion is arranged with a length equal to or longer than the slit, it is effective for preventing the generation of abnormal noise and brings about high silence.
Therefore, a compact intake pipe structure having a resonance space of the resonator can be provided without increasing the pressure loss in the intake pipe passage.
以下、本発明を図1から図4に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
図1は、レゾネータ付の吸気管構造の全体を示している。同吸気管構造は、車両の吸気開口部とスロットルチャンバ(いずれも図示しない)との間、例えば車両の吸気開口部(図示しない)とエアクリーナ(図示しない)との間に配置される吸気管部3と、同吸気管部3の内面に配置されるレゾネータ、ここでは二種類のレゾネータ、例えばエンジンの吸気系の特定の周波数成分たる低い周波数成分(本願の所定の周波数成分に相当)の音を消音するレゾネータ5aと、同じく高い周波数成分(本願の所定の周波数成分に相当)の音を消音するレゾネータ5bとを組み合わせて構成される。
Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in FIGS.
FIG. 1 shows the entire intake pipe structure with a resonator. The intake pipe structure includes an intake pipe portion disposed between an intake opening portion of a vehicle and a throttle chamber (both not shown), for example, between an intake opening portion (not shown) of the vehicle and an air cleaner (not shown). 3 and a resonator disposed on the inner surface of the intake pipe section 3, here two kinds of resonators, for example, a low frequency component (corresponding to a predetermined frequency component of the present application) as a specific frequency component of the intake system of the engine It is configured by combining a
このうち吸気管部3は、例えば一端部に車両の吸気開口部(図示しない)と接続可能な接続部7aを有し、他端部にエンジンのエアクリーナ(いずれも図示しない)と接続可能な接続部7bを有し、これら接続部7a,7b間を例えば楕円形の断面をもつ筒部9で連通して構成される。そして、吸気管部3の管腔にて吸気通路11を形成している。この吸気通路11にて、車両の吸気開口部から取り込まれた空気がエンジンへ導ける。
Of these, the intake pipe portion 3 has, for example, a
二種類のレゾネータ5a,5bは、筒部9の両側に設けられている。具体的には、両レゾネータ5a,5bは、筒部9の軸心を挟んだ径方向両側の外面部分に相対向して設けられている。図3は、このレゾネータ5a,5bを図1中のA−A線で断面した側断面図が示され、図4は、レゾネータ5a,5bを図1中のB−B線で断面した平断面図が示されている。
The two types of
レゾネータ5a,5bは、いずれも同じ構造で、いずれも内部に所定の空間である共鳴室13a,13bを有して構成されている。具体的には共鳴室13a,13bは、例えば図1、図3および図4に示されるように吸気通路11の中心を挟んで向き合う、筒部9の短軸方向の両側の周壁部分9aの外面に、例えば角形偏平状の共鳴空間を形成して構成される。共鳴室13a,13bは、いずれも内周側の部位を吸気通路11内に張り出して設けられている。これら共鳴室13a,13bの各部は、大小の違いはあるものの、大部分は同じ構造が用いられている。そのため、ここでは図2で拡大して示されている共鳴室13a(低周波成分消音用)の構造を代表して説明する。
Each of the
すなわち、共鳴室13aは、図2および図3に示されるように吸気通路11内に配置される凹形の内側部分14aと吸気通路11外に配置される外側部分14bとを有している。
外側部分14bは、内側部分14aの各辺部を形成している側壁部16bから一体に吸気通路11外へ突き出る枠形の側壁部17bを有している。そして、この側壁部17bには、開口を塞ぐよう角形のカバー部17cが設けられる。これにより、内側部分14aの底壁部16aおよび側壁部16b、外側部分14bの側壁部17b、カバー部17cで囲まれる角形の偏平な箱空間に、所定の空間である共鳴室13aを形成している。
That is, the
The
つまり、共鳴室13aは、角形の空間のうち、内側が吸気通路11内に張り出し、残る外側部分が吸気通路11外(筒部9外)から外側へ張り出され、吸気通路11内に配置される分、吸気通路11外への張り出しが抑えられている。
この共鳴室13aの、吸気通路11内に張り出た壁面部分が流線形に形成されている。この流線形状部α(流線形面)は、共鳴室13aの底部をなす底壁部16aを流線形とした構造が用いられている。つまり、流線形状部αは、吸気管部3を吸気通路11の内面側へ、吸気通路11の流通方向の上流側端部から下流側端部へ円弧を描くように張り出した、流線形の壁面部で形成される。
That is, the
A wall surface portion of the
具体的には流線形状部αは、図1、図2および図4に示されるように底壁部16aのうち、吸気通路11の流通方向の上・下流側の各端部を吸気通路11の内面の近くに配置し、底壁部16aの中間部を当該端から遠ざかるにしたがい吸気通路11の内面から次第に離れる円弧を描く流線形状で形成される。これにて、吸気通路11内に臨む底壁部16の壁面全体を流通方向にならう平坦な流線形状にしている。この流線形状の曲面にて、吸気通路11の通気抵抗を抑える。そして、この流線形状部αを備える箱形構造の壁面部となる開口部、すなわち側壁部17b端に、カバー部17cが取り付き、共鳴室13a(所定の空間)を確保している。
Specifically, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, the streamline-shaped portion α is configured so that each end on the upstream and downstream sides in the flow direction of the
また底壁部16aのうち、最も吸気通路11内に張り出た壁面、すなわち流線形面の頂部には、吸気通路11内と共鳴室13a内とを連通する連通部19が設けられている。連通部19は、例えば吸気通路11の流通方向と直交する(交差する方向)に延びるスリット21から形成されている。このスリット21から、吸気通路11内の音が、角形偏平の共鳴室13a内へ拡散されるようにしている。このスリット21の配置により、図4に示されるようにスリット21から、同スリット21と向き合うカバー部17cの壁面までの間の距離δ1を稼いで、偏平の共鳴室13aでありながら、吸気通路11内の音が十分に共鳴室13a内の端部分(各部)まで拡散され、共鳴効果により所定の周波数成分の音が減衰(吸収)される構造としている。
In addition, a
さらに図1、図2および図4に示されるように底壁部16aで形成される流線形状の壁面のうち、スリット21を挟んだ流通方向(吸気通路11)の上流側の壁面には、流線形状の壁面を流れる空気の気流aの影響をスリット21が受けずにすむよう、気流剥離部23が設けられている。気流剥離部23は、例えばL形の段差部25を、吸気通路11の流通方向と交差する方向である、底壁部16aの上流側壁面の幅方向沿いに形成した構造でなる。この段差部25が、当該壁面の幅方向全体に渡り配置されている。これにより、段差部25は、スリット21の上流側で、スリット全体を許容するよう、スリット21の長さ以上に渡り配置される。この段差部25にて、スリット21へ向かう壁面上の空気流aを当該壁面から剥離させ、同気流aがスリット21へ向かわないようにしている。
Further, among the streamlined wall surfaces formed by the
レゾネータ5aは、消音すべき所定の周波数成分の音である低周波成分を抑えるのに適した共鳴周波数が発生されるよう、共鳴室13aの容量(内部空間の容量)、スリット21の開口面積、底壁部16aの板厚(連通部の連通長さに相当)が設定されている。つまり、低周波成分消音用のレゾネータとしている。
残るレゾネータ5bは、上記レゾネータ5aと同等の構造を用い、高周波成分の音を抑えるのに適した共鳴周波数が発生されるよう、共鳴室13bの容量(内部空間の容量)、スリット21の開口面積、底壁部16aの板厚(連通部の連通長さに相当)が設定されている。つまり、消音するべき周波数の異なる高周波成分消音用のレゾネータとしている。
The
The remaining
レゾネータ5bは、レゾネータ5aとは、共鳴室容量、スリット開口面積、底壁部16aの板厚の点、さらに段差部25が無いことが違うだけで、実質的に同じであるので、同一部分に同じ符号や類似する符号を付して、その説明を省略した。
こうした吸気管構造によると、車両の吸気開口部(図示しない)から取り込まれた空気は、吸気通路11、エアクリーナ(図示しない)を通り、エンジン(図示しない)のスロットルチャンバ(図示しない)へ導かれる。
The
According to such an intake pipe structure, air taken in from an intake opening (not shown) of the vehicle is guided to a throttle chamber (not shown) of an engine (not shown) through an
このとき、吸気通路11内の吸気音の高周波成分や低周波成分は、レゾネータ5aのスリット21、レゾネータ5bのスリット21を通じて、それぞれ共鳴室13a,13bへ入射し、カバー部17cの内面とで反響しながら、共鳴室13a,13b内の各部へ拡散する。そして、各レゾネータ5a,5bで設定された共鳴周波数にしたがい、所定の周波数成分の音である特定の周波数成分の音が共鳴効果によって減衰(吸収)される。
At this time, the high-frequency component and low-frequency component of the intake sound in the
この吸気管構造によると、コンパクトでありながら、十分な共鳴効果が発揮できる。
すなわち、レゾネータ5a,5bは、一部を、吸気通路11内に張り出させて、吸気管部3の外面に配置してあるから、吸気管部3外への張り出しが抑えられる。これにより、吸気管構造の全体はコンパクトになる。
特に吸気通路11内に張り出たレゾネータ5a,5bの壁面は、流線形に形成されているから、吸気通路11の通気抵抗の増加は抑えられる。これにより、レゾネータ5a,5bの張り出しを要因とした圧力損失は抑えられる。
This intake pipe structure can exhibit a sufficient resonance effect while being compact.
That is, since the
In particular, since the wall surfaces of the
しかも、流線形の壁面(底壁部16a)のうち、最も吸気通路11内へ張り出した地点には、スリット21(連通部19)が設けられているので、スリット21位置から、同スリット21の対向するカバー部17cの内面(共鳴室13a,13bの壁面)までの距離δ1、δ2を稼ぐことができ、吸気通路11の音を反響によってレゾネータ5a,5bの内部の隅々まで十分に拡散させることができ、偏平の共鳴室13a,13bでありながら、十分な共鳴効果が発揮される。
Moreover, since the slit 21 (communication portion 19) is provided at the point of the streamlined wall surface (
それ故、吸気管構造は、吸気管通路11内における圧力損失を増大させることなく、レゾネータ5a,5bの共鳴空間を有したコンパクトな構造にすることができる。
しかも、スリット21(連通部19)から上流側の壁面に段差部25(気流剥離部23)を設けたことにより、図4のように流線形の壁面に沿いにスリット21へ向かう空気流aは、段差部25により剥離されて他の方向へ向うから、スリット21に至らず、スリット21の開口縁に気流が当たることによる、笛吹き音と呼ばれる異音の発生を防ぐことができる。特に段差部25は、スリット21以上の長さを有して配置したので、異音発生防止には有効で、高い静音性をもたらすことができる。
Therefore, the intake pipe structure can be made into a compact structure having the resonance space of the
Moreover, by providing the stepped portion 25 (airflow separation portion 23) on the upstream wall surface from the slit 21 (communication portion 19), the air flow a toward the
またレゾネータ5a,5bの各部は、所定の周波数成分の音に対する共鳴周波数が発生するよう、共鳴室13bの容量(所定空間の容量)、スリット21の開口面積、底壁部16aの板厚(スリットの連通長さに相当)が設定されているので、十分な共鳴効果が期待できる。
図5は、本発明の第2の実施形態を示す。
Further, each part of the
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
本実施形態は、第1の実施形態の変形例で、流線形の共鳴室構造を低周波成分消音用の共鳴室13aにだけに採用したり、気流剥離部23を流線形の壁面から突き出る突条部27から形成したものである。ちなみに突条部27は、吸気通路11の流通方向と直交する向きに沿って形成されている。
このような構造でも、第1の実施形態と同様の効果を奏する。但し、図5において、第1の実施形態と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略した。
This embodiment is a modification of the first embodiment, in which a streamlined resonance chamber structure is employed only for the
Even with such a structure, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. However, in FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
なお、上述した各実施形態における各構成およびそれの組合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。上述した実施形態では、二種類のレゾネータが配置された吸気管構造に本発明を適用したが、これに限らず、一種類のレゾネータが配置される吸気管構造に本発明を適用してもよい。上述の実施形態では、角形偏平のレゾネータを用いたが、他の形状のレゾネータでも構わない。また上述の実施形態では、レゾネータを、車両の吸気開口部とエアクリーナとの間に配置する例を挙げたが、これに限らず、レゾネータは、車両の吸気開口部とスロットルチャンバとの間であれば、どの位置に配置しても構わない。 It should be noted that each of the above-described embodiments and combinations thereof are merely examples, and that addition, omission, replacement, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say. Further, the present invention is not limited by the embodiment, and it is needless to say that the present invention is limited only by the “claims”. In the above-described embodiment, the present invention is applied to the intake pipe structure in which two types of resonators are arranged. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to an intake pipe structure in which one type of resonator is arranged. . In the above-described embodiment, a rectangular flat resonator is used. However, other shapes of resonators may be used. In the above-described embodiment, an example in which the resonator is disposed between the intake opening portion of the vehicle and the air cleaner has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the resonator may be disposed between the intake opening portion of the vehicle and the throttle chamber. Any position may be used.
3 吸気管部
5a,5b レゾネータ
11 吸気通路
13a,13b 共鳴室(所定の空間)
16a、16b 底壁部、側壁部(壁面部)
17c カバー部
21 スリット(連通部)
25,27 段差部,突条部(気流剥離部)
α 流線形状部α(流線形面)
3
16a, 16b Bottom wall part, side wall part (wall surface part)
25, 27 Stepped part, ridge part (air flow separation part)
α Streamline shape part α (streamline surface)
Claims (2)
前記レゾネータは、
前記吸気管部を前記吸気通路の内面側へ張り出して、流通方向の上流側端部から下流側端部へ円弧を描く流線形の壁面部を形成し、前記流線形の壁面部には前記所定の周波数成分の音を吸収する所定の空間を確保するカバー部が取付けられ、
前記流線形の壁面部のうち、最も吸気通路内へ張り出た位置の壁面には、前記吸気通路と前記所定の空間とを連通する連通部を有し、
前記連通部は、流線形の壁面に設けられた前記吸気通路の流通方向と交差する方向に延びるスリットを有し、
前記流線形の壁面部は、前記スリットより前記吸気通路の上流側の壁面に、前記吸気通路の流通方向と交差する方向に対し、前記スリット長さ以上に渡り配置され、前記スリットへ向かう空気を当該壁面から剥離する気流剥離部を有する
ことを特徴とする吸気管構造。 An intake pipe structure having an intake pipe portion that forms an intake passage that guides air to the engine and a resonator that absorbs sound of a predetermined frequency component,
The resonator is
The intake pipe portion extends to the inner surface side of the intake passage to form a streamlined wall surface portion that draws an arc from the upstream end portion in the flow direction to the downstream end portion, and the streamline wall surface portion includes the predetermined line portion A cover that secures a predetermined space to absorb the sound of the frequency component of
Of the wall portion of the streamlined, most on the wall surface position exiting tension to the intake passage, have a communication portion for communicating the predetermined space between the intake passage,
The communication portion has a slit extending in a direction intersecting with a flow direction of the intake passage provided on a streamlined wall surface,
The streamline wall surface portion is disposed on the wall surface upstream of the intake passage from the slit over the slit length with respect to the direction intersecting the flow direction of the intake passage, and the air flowing toward the slit An air intake pipe structure having an air flow peeling portion that peels from the wall surface .
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